APLIKASI HUKUM ARCHIMEDES

DAN

HUKUM PASCAL

Disusun oleh :

ARDIANTO

Kelas : II TKR A

SMK 1 MUHAMMADIYAH TUMIJAJAR

KECAMATAN TUMIJAJAR

KABUPATEN TULANG BAWANG BARAT

2012/2013

1. Penerapan hukum Archimedes

Contoh penerapan dan aplikasi hukum Archimedes dalam kehidupan sehari-hari. Setelah

mengerti dan memahami bunyi hukum Archimede, banyak ilmuwan yang pada akhirnya

terinspirasi oleh hukum tersebut dan diaplikasikan dalam kehidupan sehari-hari. Contoh

penerapan dan aplikasi hukum Archimedes dalam kehisupan sehari-hari sangat banyak dan

beragam. Bukan hanya yang berhubungan langsung dengan benda cair tapi juga berhubungan

dengan udara. Berikut ini contoh penerapan dan aplikasi hukum Archimedes dalam dunia

nyata.

Contoh aplikasi dan penerapan hukum Archimedes

1. Teknologi perkapalan seperti Kapal laut dan kapal Selam

Teknologi perkapalan merupakan contoh hasil aplikasi ata penerapan hukum Archimedes

yang paling sering kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari.  Kapan laut terbuat dari besi atau

kayu yang di buat berongga dibagian tengahnya. Rongga pada bagian tengah kapal laut ini

bertujuan agar volume air laut yang dipindahkan badan kapal  besar. Aplikasi ini bedasarkan

bunyi hukum Archimedes dimana gaya apung suatu benda sebanding dengan banyaknya air

yang dipindahkan. Dengan menggunakan prinsip tersebut maka kapal laut bisa terapung dan

tidak tenggelam.

Berbeda dengan kapal selam yang memang di kehendaki untuk bisa tenggelam di air dan juga

mengapung di udara. Untuk itu pada bagian tertentu dari kapal selam di persiapkan sebuah

rongga yang dapat menampung sejumlah air laut yang bisa di isi dan di buang sesuai

kebutuhan. Saat ingin menyelam, rongga tersebut di isi dengan air laut sehingga berat kapal

selam bertambah. Sedangkan saat ingin mengapung, air laut dalam rongga tersebut di

keluarkan sehingga bobot kapal selam menjadi ringan dan mampu melayang di permukaan.

2. Alat pengukur massa jenis (Hidrometer)

Hidrometer adalah sebuah alat yang digunakan untuk mengukur massa jenis zat cair.

Hidrometer merupakan contoh penerapan hukum Archimedes dalam kehidupan sehari-hari

yang paling sederhana. Cara kerja hidrometer merupakan realisasi bunyi hukum archimede,

dimana suatu benda yang dimasukan kedalam zat cair sebagian atau keseluruhan akan

mengalami gaya keatas yang besarnya sama dengan berat zat cair yang dipindahkan.Jika

hidrometer dicelupkan ke dalam zat cair, sebagian alat tersebut akan tenggelam. Makin besar

massa jenis zat cair, Makin sedikit bagian hidrometer yang tenggelam. Seberapa banyak air

yang dipindahkan oleh hidrometer akan tertera pada skala yang terdapat pada alat hidrometer.

3. Jembatan Poton

Jembatan poton adalah sebuah jembatan yang terbuat dari kumpulan drum-drum kosong yang

melayang diatas air dan diatur sedemikian rupa sehingga menyerupai sebuah jembatan.

Jembatan poton disebut juga jembatan apung. Untuk bisa di jadikan sebagai jembatan, drum-

drum tersebut harus berada dalam kondisi kosong dan tertutup rapat sehingga udara di dalam

drum tidak dapat keluar dan air tidak dapat masuk kedalam. Dengan cara itu berat jenis drum

dapat diminimalkan sehingga bisa terapung di atas permukaan air

.

4. Teknologi Balon Udara

Balon udara adalah penerapan prinsip Archimedes di udara. Jadi ternyata aplikasi hukum

Archinedes tidak hanya berlaku untuk benda cair tetapi juga benda gas. Untuk dapat terbang

melayang di udara, balon udara harus diisi dengan gas yang bermassa jenis lebih kecil dari

massa jenis udara atmosfer, sehingga, balon udara dapat terbang karena mendapat gaya

keatas, misalnya diisi udara yang dipanaskan. Udara yang dipanaskan memiliki tingkat

kerenggangan lebih besar daripada udara biasa. Sehingga masa jenis udara tersebut menjadi

ringgan.

2. APLIKASI HUKUM PASCAL

Hukum pascal dikemukakan oleh Blaise Pascal (1623-1662), fisikawan asal prancis ini

menyatakan bahwa :

“Tekanan yang diberikan pada zat cair dalam ruang tertutup

akan diteruskan ke segala arah dengan sama besar”.

        ₪      Prinsip Kerja Dongkrak Hidraulik

Prinsip kerja dongkrak hidraulik adalah dengan memanfaatkan hukum Pascal. Dongkrak

hidraulik terdiri d`ri dua tabung yang berhubungan yang memiliki diameter yang berbeda

ukurannya. Masing- masig ditutup dan diisi air. Mobil diletakkan di atas tutup tabung yang

berdiameter besar. Jika kita memberikan gaya yang kecil pada tabung yang berdiameter

kecil, tekanan akan disebarkan secara merata ke segala arah termasuk ke tabung besar tempat

diletakkan mobil (Anonim,2009a). Jika gaya F1 diberikan pada penghisap yang kecil,

tekanan dalam cairan akan bertambah dengan F1/A1. Gaya ke atas yang diberikan oleh cairan

pada penghisap yang lebih besar adalah penambahan tekanan ini kali luas A2. Jika gaya ini

disebut F2, didapatkan

F2 = (F : A1) x A2

Jika A2 jauh lebih besar dari A1, sebuah gaya yang lebih kecil (F1) dapat digunakan untuk

menghasilkan gaya yang jauh lebih besar (F2) untuk mengangkat sebuah beban yang

ditempatkan di penghisap yang lebih besar (Tipler, 1998).

Berikut ini contoh perhitungan tekanan pada sebuah dongkrak hidraulik. Misalnya,

sebuah dongkrak hidraulik mempunyai dua buah penghisap dengan luas penampang

melintang A1 = 5,0 cm2 dan luas penampang melintang A2 = 200 cm2. Bila diberikan suatu

gaya F1 sebesar 200 newton, pada penghisap dengan luas penampang A2 akan dihasilkan

gaya F2 = (F1 : A1) x A2 = (200 : 5) x 200 = 8000 newton.

₪      Prinsip Kerja Rem Hidraulik

Dasar kerja pengereman adalah pemanfaatan gaya gesek dan okum Pascal.Tenaga

gerak kendaraan akan dilawan oleh tenaga gesek ini sehingga kendaraan dapat

berhenti (Triyanto, 2009). Rem hidraulik paling banyak digunakan pada mobil-mobil

penumpang dan truk ringan. Rem hidraulik memakai prinsip hujum Pascaldengan tekanan

pada piston kecil akan diteruskan pada piston besar yang menahan gerak cakram. Cairan

dalam piston bisa diganti apa saja. Pada rem hidraulik biasa dipakai minyak rem karena

dengan minyak bisa sekaligus berfungsi melumasi piston sehingga tidak macet (segera

kembali ke posisi semula jika rem dilepaskan).

₪      Prinsip Kerja Pompa Hidraulik

Dalam menjalankan suatu sistem tertentu atau untuk membantu operasional dari

sebuah sistem, tidak jarang kita menggunakan rangkaian hidraulik. Sebagai contoh, untuk

mengangkat satu rangkaian kontainer yang memiliki beban beribu–ribu ton,

untuk memermudah itudigunakanlah sistem hidraulik.

Sistem hidraulik adalah teknologi yang memanfaatkan zat cair, biasanya oli, untuk

melakukan suatu gerakan segaris atau putaran. Sistem ini bekerja berdasarkan

prinsip Pascal, yaitu jika suatu zat cair dikenakan tekanan, tekanan itu akan merambat ke

segala arah dengan tidak bertambah atau berkurang kekuatannya. Prinsip dalam rangkaian

hidraulik adalah menggunakan fluida kerja berupa zat cair yang dipindahkan dengan pompa

hidraulik untuk menjalankan suatu sistel tertentu (Anonim, 2009c).

Pompa hidraulik menggunakan kinetik energi dari cairan yang dipompakan pada

suatu kolom dan energi tersebut diberikan pukulan yang tiba-tiba menjadi energi yang

berbentuk lain (energi tekan). Pompa ini berfungsi untuk mentransfer energi mekanik

menjadi energi hidraulik. Pompa hidraulik bekerja dengan cara menghisap oli dari tangki

hidraulik dan mendorongnya kedalam sistem hidraulik dalam bentuk aliran (flow). Aliran

ini yang dimanfaatkan dengan cara merubahnya menjadi tekanan. Tekanan dihasilkan

dengan cara menghambat aliran oli dalam sistem hidraulik. Hambatan ini dapat disebabkan

oleh orifice, silinder, motor hidraulik, dan aktuator. Pompa hidraulik yang biasa digunakan

ada dua macam yaitu positive dan nonpositive displacement pump (Aziz, 2009). Ada dua

macam peralatan yang biasanya digunakan dalam merubah energi hidraulik menjadi energi

mekanik yaitu motor hidraulik dan aktuator. Motor hidraulik mentransfer energi hidraulik

menjadi energi mekanik dengan cara memanfaatkan aliran oli dalam sistem merubahnya

menjadi energi putaran yang dimanfaatkan untuk menggerakan roda, transmisi, pompa dan

lain-lain (Sanjaya, 2008).